南航金城学院机械制造工艺复习答案

1、为什么铸造是毛坯生产中的重要方法?结合具体示例分析之。

特点：（1）可制成形状复杂的外形和内腔的毛坯。如箱体，汽缸体等。（2）适用范围广，工业上常用的金属材料都可铸造成型且生产批量、铸造尺寸大小不受限制。

（3）设备成本低,产品成本低,加工余量小,制造成本低.

2、什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同化学成分的合金为何流动性不同？为什么铸钢的充型能力比铸铁差?

答：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于浇铸出轮廓清晰，簿而复杂的铸件。铸钢和铸铁的化学成分不同，凝固方式不同，具有共晶成分的铸铁在结晶时逐层凝固，已结晶的固体内表面较光滑，对金属液的流动阻力小，故流动性好，充型能力强；而铸钢在结晶时为糊状凝固或中间凝固，初生的树枝状晶体阻碍了金属溶液的流动，故流动性差，充型能力差，所以铸钢的充型能力比铸铁差。

3、某定型生产的薄铸铁件，投产以来质量基本稳定，但最近一时期浇不足和冷隔缺陷突然增多，试分析其原因？

答：薄铸铁件产生浇不足和冷隔缺陷的主要原因是流动性和浇注条件，在浇注条件保持不变的条件下，铸件浇不足和冷隔缺陷增多，主要是流动性下降造成的，影响合金流动性的的主要因素是合金的化学成分，因此，很可能是坯料的化学成分发生了变化，远离了共晶成分点。

4、既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？

答：因为浇注温度过高,铸件易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷，故在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。

5、缩孔和缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？

答：缩孔和缩松使铸件的力学性能下降，缩松还可使铸件因渗漏而报废。

缩孔集中在铸件上部或者最后凝固的部位，而缩松却分布于铸件整个截面。所以，缩孔比缩松较易防止.

7、什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？

答：定向凝固原则：在铸件厚大部位安放浇口和冒口，使铸件远离冒口处先凝固，尔后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。

实现措施：安放冒口和冷铁。

应用场合：收缩大的合金，如铝青铜、铝硅合金和铸钢件。

同时凝固原则：在铸件薄壁处安放浇口，厚壁处安放冷铁，使铸件各处冷却速度一致,实现同时凝固。

实现措施：浇口开在铸件壁薄处并在铸件壁厚处安放冷铁。

应用场合：灰铸铁、锡青铜等收缩小的合金。

8、某铸件时常产生裂纹缺陷，如何区分其裂纹性质？

答：铸件中裂纹分热裂纹和冷裂纹二种，由于形成温度不同，故形状特征也不同。热裂纹缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化色；冷裂纹细小，呈连续直线状，缝内呈轻微氧化色。

如果属于热裂纹应采取的措施：（a）降低合金中的硫含量；

（b）使用具有共晶成分的合金，使铸件结晶时，固、液二相区间小；

（c）提高铸型的退让性。

9、浇注位置的选择原则是什么？

答：浇注位置的选择原则是：（1）铸件的重要加工面朝下；

（2）铸件的大平面朝下；

（3）铸件面积较大的薄壁部分置于铸型下部或垂直位置；

（4）收缩大的铸件厚壁部分位于铸型上部，以实现定向凝固。

10、铸型分型面的选择原则是什么？

答：铸型分型面的选择原则是：（1）铸件的最大截面，且最好是平直面；

（2）尽量使铸件的全部或大部分置于同一个砂箱；

（3）尽量使型腔及主要型芯位于下砂箱。

(4) 应尽量减少型芯数量

11、铸件的工艺参数包括哪几项内容？

答：铸件的工艺参数包括（1）铸件的机械加工余量和最小铸孔；

（2）铸件的起模斜度和收缩率；

（3）型心头尺寸。

12什么是熔模铸造？试用方框图表示其大致工艺过程？

答：熔模铸造就是用蜡质制成模样，在模样上涂挂耐火材料，经硬化后，再将模样融化排出型外，从而获得无分型面的铸型。

其工艺过程：蜡模制造→型壳制造→焙烧→浇注

13 为什么熔模铸造是最有代表性的精密铸造方法？它有哪些优越性？

答：因为熔模铸造铸型精密，型腔表面极为光滑，故铸件的精度高，表面质量高；铸型无分型面，可制造外形复杂、难以切削的小零件，故熔模铸造是最有代表性的精密铸造方法。熔模铸造的优越性：（1）铸件精度高（IT11～IT14），表面粗糙度值低（Ra25～3.2um）；（2）铸型预热后浇注，故可生产形状复杂的薄壁小件(Smin=0.7mm ) ；（3）型壳用高级耐火材料制成，故能生产出高熔点的黑色金属铸件；

（4）生产批量不受限制，适于单件、成批、大量生产。

14 金属型铸造有何优越性？为什么金属型铸造未能广泛取代砂型铸造？

答：金属型铸造的优越性：（1）可“一型多铸”，便于实现机械化和自动化生产，生产率高；（2）铸件表面精度高（IT12～IT16），粗糙度值低（Ra25～12.5um）；（3）组织致密，铸件力学性能高；

（4）劳动条件得到显著改善。

金属型铸造成本高，周期长，工艺要求严格，铸件易出现浇不足、冷隔、裂纹等缺陷，易产生白口现象，外形不易复杂，所以金属型铸造不宜生产铸铁件，而广泛应用于铜、铝合金铸件的大批量生产，故它不能取代砂型铸造。

15 压力铸造有何优缺点？它与熔模铸造的使用范围有何不同？

答：压力铸造的优点：（1）铸件的精度高（IT11～IT 13），表面粗糙度值低（Ra6.3～1.6um），铸件不经机加工可直接使用；

（2）可压铸形状复杂的薄壁件、小孔、螺纹、齿轮等；

（3）铸件在高压下快速冷却成型，晶粒层致密，力学性能高

（4）在铸造行业，生产率最高。

压力铸造的缺点：（1）设备昂贵，生产成期长，成本高；

（2）压铸高熔点合金如铜、钢、铸铁等压型寿命很低；

（3）压型速度极快，型腔中气体很难逸出，铸件中容易产生气孔，缩松；（4）不能用热处理方法提高力学性能。

应用：低熔点有色金属，如铝、镁、锌合金。

16 低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同？为什么重要的铝合金铸件经常采用低压铸造？

答：低压铸造是使液态合金在较低压力（20～70KPa）下，自下而上地填充型腔，并在压力下结晶形成铸件。因此与压力铸造相比，所受压力大小不同，液态金属流动方向不同。

因为低压铸造充型平稳，液流和气流的方向一致，故气孔，夹渣等缺陷少；组织致密，铸件力学性能高；充型能力强，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件，故重要的铝合金铸件常采用低压铸造。

1 何谓塑性变形？塑性变形的实质是什么？

答：当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服点之后，既使外力停止作用，金属的变形仍不消失，这种变形称为塑性变形。

金属塑性变形的实质是滑移和孪晶。

2碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会有冷变形强化现象？为什么？

答：碳钢在锻造温度范围内变形时，不会有冷变形强化现象。

因为碳钢的锻造温度超过了碳钢的再结晶温度，故碳钢在锻造温度范围内变形时，产生

了再结晶现象，消除了冷变形强化现象。

3 纤维组织是怎样形成的？它的存在有何利弊？

答：铸锭在塑性变形时，晶粒和沿晶界分布的杂质的形状沿变形方向被拉长，呈纤维状，这种结构称纤维组织。

纤维组织的存在使金属在性能上具有了方向性，沿纤维方向塑性和韧性提高；垂直纤维方向塑性和韧性降低。纤维组织的稳定性很高，故在制造零件时，应使纤维沿轮廓方向分布

4为什么重要的巨型锻件必须采用自由锻造的方法制造？

答：自由锻是利用冲击力或压力使金属在上、下两个砥铁之间自由流动，获得所需形状和尺寸，同时保证金属零件具有较好的力学性能。

5、板料冲压生产有何特点？